(57)【要約】【課題】  所望のレジストパターン寸法が得られるウェーハの熱処理方法および熱処理装置を提供する。【解決手段】  ウェーハ１１と離間して対向し、昇降自在な複数の発熱体１２を有する加熱ステージ１３と、複数の発熱体１２をそれぞれ支持すると共に、複数の発熱体１２を昇降してウェーハ１１との距離を可変する支持手段１４と、ウェーハ１１と加熱ステージ１３の基準面との距離を検出する距離検出手段１５と、距離検出手段１５からの信号に基づいて、支持手段１４に複数の発熱体１２とウェーハ１１間の距離を調整する制御信号を送出する制御手段１６と、を具備する。  ウェーハ１１の反りによる発熱体１２とウェーハ１１間の距離のばらつきを補正して、ウェーハ１１を均一に加熱する。【選択図】  図１
2006344678.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェーハ主面と離間して対向し、昇降自在な複数の発熱体を有する加熱ステージと、
前記複数の発熱体をそれぞれ支持すると共に、前記複数の発熱体を昇降して前記ウェーハとの距離を可変する支持手段と、
前記支持手段に、前記複数の発熱体と前記ウェーハ間の距離を調整する制御信号を送出する制御手段と、
を具備することを特徴とする熱処理装置。
【請求項２】
ウェーハ主面と離間して対向し、昇降自在な複数の発熱体を有する加熱ステージと、
前記複数の発熱体をそれぞれ支持すると共に、前記複数の発熱体を昇降して前記ウェーハとの距離を可変する支持手段と、
前記ウェーハと前記加熱ステージの基準面との距離を検出する距離検出手段および前記ウェーハの温度を検出する温度検出手段のうち少なくともいずれかの検出手段と、
前記検出手段からの信号に基づいて、前記支持手段に前記複数の発熱体と前記ウェーハ間の距離を調整する制御信号を送出する制御手段と、
を具備することを特徴とする熱処理装置。
【請求項３】
ウェーハ主面と離間して対向し、昇降自在な複数の発熱体を有する加熱ステージに前記ウェーハを載置する工程と、
前記ウェーハの反り分布を求める工程と、
前記反り分布に基づいて、前記複数の発熱体と前記ウェーハ間の距離が等しくなるように、前記発熱体の高さを調整する工程と、
前記複数の発熱体により前記ウェーハを加熱処理する工程と、
を具備することを特徴とする熱処理方法。
【請求項４】
ウェーハ主面と離間して対向し、昇降自在な複数の発熱体を有する加熱ステージに前記ウェーハを載置する工程と、
前記ウェーハの温度分布を求める工程と、
予め定めた前記ウェーハの温度と前記複数の発熱体間の距離との関係に基づいて、前記温度分布を仮想距離分布に変換する工程と、
前記仮想距離分布に基づいて、前記複数の発熱体と前記ウェーハ間の仮想距離が等しくなるように、前記発熱体の高さを調整する工程と、
前記複数の発熱体により前記ウェーハを加熱処理する工程と、
を具備することを特徴とする熱処理方法。
【請求項５】
ウェーハ上にレジスト膜を形成し、前記レジスト膜にパターンを露光してベークおよび現像処理を行なうことにより、レジストパターンを形成する工程と、
前記レジスト開口パターンの寸法分布を求める工程と、
予め定めた前記ウェーハの熱処理温度と前記レジスト開口パターン寸法との関係に基づいて、前記寸法分布を仮想温度分布に変換する工程と、
予め定めた前記ウェーハの温度と前記複数の発熱体間の距離との関係に基づいて、前記仮想温度分布を仮想距離分布に変換する工程と、
前記ウェーハ主面と離間して対向し、昇降自在な複数の発熱体を有する加熱ステージにウェーハを載置する工程と、
前記仮想距離分布に基づいて、前記複数の発熱体と前記ウェーハ間の仮想距離が等しくなるように、前記発熱体の高さを調整する工程と、
前記複数の発熱体により前記ウェーハを加熱処理する工程と、
を具備することを特徴とする熱処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱処理方法および熱処理装置に係り、特に半導体ウェーハに形成されたレジストの熱処理方法および熱処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体ウェーハの枚葉式熱処理のうち、例えばウェーハにレジストを塗布した後に行なうベーキングや、現像されたレジストパターンの焼き固め等の熱処理においては、加熱ステージへ半導体ウェーハを密着させておこなわれていた。
【０００３】
近年、半導体ウェーハの裏面汚染を防止するために、半導体ウェーハを保持ピンのように接触面積の小さなもので保持し、加熱ステージに対し半導体ウェーハを非接触で熱処理する方法が用いられている。
【０００４】
然しながら、半導体ウェーハを非接触で熱処理する場合に、半導体ウェーハの温度の面内均一性が加熱ステージと半導体ウェーハ間の距離のばらつきに大きく影響されるという問題がある。
【０００５】
半導体ウェーハの温度の面内均一性は、レジストパターン寸法のばらつきの原因となり、半導体デバイスの特性およびそのばらつきに大きな影響を与える。
【０００６】
これに対して、３個の支持点で保持されるウェーハと加熱ステージとの距離が調整できる熱処理装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
特許文献１に開示された熱処理装置は、半導体ウェーハを保持する３個の支持点の高さをそれぞれ独立に調整できる支持手段と、半導体ウェーハと加熱ステージとの距離を検出する手段または半導体ウェーハの温度を検出する手段と、距離または温度の検出信号を受け、支持点の高さを調整する制御信号を前記支持手段にフィードバックするコントローラとを具備している。
【０００８】
然しながら、特許文献１に開示された熱処理装置では、半導体ウェーハが平坦な場合には半導体ウェーハと加熱ステージとの距離を面内で均一にすることができるが、半導体ウェーハが反っている場合には半導体ウェーハと加熱ステージとの距離を面内で均一にすることができない問題がある。
【０００９】
即ち、半導体ウェーハには、成膜やエッチング等のプロセスを経ることにより反りが生るので、半導体ウェーハの反りによる加熱ステージとの距離のばらつきを補正することができないという問題がある。
【００１０】
その結果、半導体ウェーハの仮想的な平面に対して加熱ステージとの距離を調整せざるを得ないので、最終的に所望のレジストパターン寸法が得られず、少なからず不良が発生する。
【００１１】
従って、パターン寸法不良となった半導体ウェーハを救済するために、リソグラフィー工程におけるリワーク率が高くなるという問題がある。
【００１２】
この問題は、半導体ウェーハの大口径化とレジストパターンの微細化という両極化の進展により、ますます顕著になってきている。
【特許文献１】特開平６−１７７１４１号公報（３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、所望のレジストパターン寸法が得られるウェーハの熱処理方法および熱処理装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の一態様の熱処理装置は、ウェーハ主面と離間して対向し、昇降自在な複数の発熱体を有する加熱ステージと、前記複数の発熱体をそれぞれ支持すると共に、前記複数の発熱体を昇降して前記ウェーハとの距離を可変する支持手段と、前記支持手段に、前記複数の発熱体と前記ウェーハ間の距離を調整する制御信号を送出する制御手段と、を具備することを特徴としている。
【００１５】
また、本発明の別態様の熱処理装置は、ウェーハ主面と離間して対向し、昇降自在な複数の発熱体を有する加熱ステージと、前記複数の発熱体をそれぞれ支持すると共に、前記複数の発熱体を昇降して前記ウェーハとの距離を可変する支持手段と、前記ウェーハと前記加熱ステージの基準面との距離を検出する距離検出手段および前記ウェーハの温度を検出する温度検出手段のうち少なくともいずれかの検出手段と、前記検出手段からの信号に基づいて、前記支持手段に前記複数の発熱体と前記ウェーハ間の距離を調整する制御信号を送出する制御手段と、を具備することを特徴としている。
【００１６】
本発明の一態様の熱処理方法は、ウェーハ主面と離間して対向し、昇降自在な複数の発熱体を有する加熱ステージに前記ウェーハを載置する工程と、前記ウェーハの反り分布を求める工程と、前記反り分布に基づいて、前記複数の発熱体と前記ウェーハ間の距離が等しくなるように、前記発熱体の高さを調整する工程と、前記複数の発熱体により前記ウェーハを加熱処理する工程と、を具備することを特徴としている。
【００１７】
また、本発明の別態様の熱処理方法は、ウェーハ主面と離間して対向し、昇降自在な複数の発熱体を有する加熱ステージに前記ウェーハを載置する工程と、前記ウェーハの温度分布を求める工程と、予め定めた前記ウェーハの温度と前記複数の発熱体間の距離との関係に基づいて、前記温度分布を仮想距離分布に変換する工程と、前記仮想距離分布に基づいて、前記複数の発熱体と前記ウェーハ間の仮想距離が等しくなるように、前記発熱体の高さを調整する工程と、前記複数の発熱体により前記ウェーハを加熱処理する工程と、を具備することを特徴としている。
【００１８】
更に、本発明の別態様の熱処理方法は、ウェーハ上にレジスト膜を形成し、前記レジスト膜にパターンを露光してベークおよび現像処理を行なうことにより、レジストパターンを形成する工程と、前記レジスト開口パターンの寸法分布を求める工程と、予め定めた前記ウェーハの熱処理温度と前記レジスト開口パターン寸法との関係に基づいて、前記レジスト開口パターンの寸法分布を仮想温度分布に変換する工程と、予め定めた前記ウェーハの温度と前記複数の発熱体間の距離との関係に基づいて、前記仮想温度分布を仮想距離分布に変換する工程と、前記ウェーハ主面と離間して対向し、昇降自在な複数の発熱体を有する加熱ステージにウェーハを載置する工程と、前記仮想距離分布に基づいて、前記複数の発熱体と前記ウェーハ間の仮想距離が等しくなるように、前記発熱体の高さを調整する工程と、前記複数の発熱体により前記ウェーハを加熱処理する工程と、を具備することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、所望のレジストパターン寸法が得られる熱処理方法および熱処理装置が提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００２１】
本発明の実施例１について図１乃至図３を用いて説明する。図１は本発明の実施例１に係る熱処理装置の構成を示す図で、図１（ａ）はその平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線に沿って切断し、矢印方向に眺めた断面図、図２は熱処理装置の発熱体の構造を示す断面図、図３は熱処理方法を示すフローチャートである。
【００２２】
図１に示すように、本実施例の熱処理装置１０はウェーハ１１と離間して対向し、非接触でウェーハ１１を加熱する昇降自在な複数の発熱体１２を有する加熱ステージ１３と、複数の発熱体１２をそれぞれ支持すると共に、複数の発熱体１２を昇降してウェーハ１１との距離を可変できる支持手段１４とを具備している。
【００２３】
更に、ウェーハ１１と加熱ステージ１３の基準面との距離を検出する距離検出手段１５と、距離検出手段１５からの信号に基づいて支持手段１４に複数の発熱体１２と前記ウェーハ１１との間の距離をそれぞれ調整する制御信号を送出する制御手段１６とを具備している。
【００２４】
複数の発熱体１２は互いに隣接し、ウェーハ１１の形状に合わせて格子状に配置されている。
【００２５】
加熱ステージ１３は、ベースプレート１７に載置され、上部にはウェーハ１１を外周部で保持するためのガイドピン１８を有している。
【００２６】
支持手段１４は、複数の発熱体１２をそれぞれ昇降させるための伸縮自在なアクチュエータ１９、例えば圧電素子ユニットと、アクチュエータ１９を駆動するためのアクチュエータ駆動部２０を有している。
【００２７】
アクチュエータ１９の圧電素子ユニットは、アクチュエータ駆動部２０から印加される電圧に応じて伸縮する。一般に、圧電素子ユニットに１Ｅ６Ｖ／ｍ程度の電界を印加すると、圧電素子ユニットは全長の０．１％程度伸縮する。
【００２８】
距離検出手段１５は、加熱ステージ１３の中心部から放射状に複数の発熱体１２に隣接して配置された複数のギャップセンサ２１、例えば静電容量センサと、加熱ステージ１３上にウェーハ１１が有るときと無いときの静電容量の差からウェーハ１１と加熱ステージ１３の基準面との距離を算出する距離算出部２２とを有している。
【００２９】
距離算出部２２は、算出した距離から、複数の発熱体１２に対応したウェーハ１１の反り分布データを、例えば補間法により作成し、作成された反り分布データを制御手段１６に送出する。
【００３０】
制御手段１６は、ウェーハ１１の反り分布データに基づいて、アクチュエータ駆動部２０にアクチュエータ１９の伸縮量を指示する制御信号を送出する。
【００３１】
アクチュエータ駆動部２０は、制御信号に基づいてアクチュエータ１９の伸縮量を与える駆動電圧をアクチュエータ１９に印加する。
【００３２】
これにより、アクチュエータ１９の伸縮量に応じて発熱体１２を自在に昇降させることが可能である。
【００３３】
図２に示すように、発熱体１２は、例えば金属製の柱状筐体３０と、筐体３０内に収納されたヒータ３１および熱電対３２と、ヒータ３１および熱電対３２の周囲を電気的絶縁するために筐体３０内に充填された絶縁体３３とを備えている。
【００３４】
更に、発熱体１２は、筐体３０の底面から外部に突出し、ヒータ３１および熱電対３２を外部に電気的接続するためのリードピン３４、３５と、筐体３０の上部に断熱部３６を介して冠着され、上面から熱を効率よく輻射するために黒体化処理された蓋体３７を備えている。
【００３５】
リードピン３４、３５は、アクチュエータ１９に載置されたソケット体３８に着脱自在に嵌合し、温度制御部３９に電気的接続されている。
【００３６】
これにより、発熱体１２の蓋体３７がヒータ３１により加熱されて黒体化処理された上面からウェーハ１１を効率よく加熱し、且つ発熱体１２の断熱部３６が筐体３０の下部に伝わる熱を遮断することが可能である。
【００３７】
従って、複数の発熱体１２により非接触でウェーハ１１を加熱するとともに、複数の発熱体１２とウェーハ１１間の距離を自由に制御することが可能である。
【００３８】
図３に示すように、本実施例の熱処理方法は、始に、ヒータ３１に通電し、温度制御部３９により複数の発熱体１２がそれぞれ所定の温度に加熱される（ステップＳ０１）。
【００３９】
次に、熱処理するウェーハ１１がガイドピン１８に合わせて加熱ステージ１３に載置される（ステップＳ０２）。
【００４０】
次に、複数のギャップセンサ２１によりウェーハ１１を載置する前と載置した後の静電容量の差からウェーハ１１と加熱ステージ１３の基準面とのそれぞれの距離が測定される（ステップＳ０３）。
【００４１】
次に、測定された複数の距離データから、補間法により複数の発熱体１２に対応したウェーハ１１の反り分布データが作成される（ステップＳ０４）。
【００４２】
次にウェーハ１１の反り分布データに基づいて、複数の発熱体１２とウェーハ１１間の距離が等しくなるようにアクチュエータ１９が駆動され、複数の発熱体１２の高さがそれぞれ調整される（ステップＳ０５）。
【００４３】
次に、ウェーハ１１に所定時間の熱処理が施され（ステップＳ０６）、熱処理が終了すると（ステップＳ０６のＹｅｓ）、ウェーハ１１が加熱ステージ１３から取り出される（ステップＳ０７）。
【００４４】
次に、熱処理すべきウェーハ１１の有無がチェックされ（ステップＳ０８）、熱処理すべきウェーハ１１がある場合に（ステップＳ０８のＹｅｓ）、ステップＳ０２に戻りステップＳ０２からステップＳ０７により熱処理が繰り返される。  
一方、次に熱処理すべきウェーハ１１が無い場合は、熱処理が終了する。
【００４５】
図４乃至図６は、ウェーハ１１の反り分布データに基づいてアクチュエータ１９を駆動し、複数の発熱体１２とウェーハ１１間の距離を等しく制御して熱処理する工程を模式的に示す断面図である。
【００４６】
図４（ａ）に示すように、ウェーハ１１が上に凸状にｈ１だけ反っている場合には、図４（ｂ）に示すように、複数の発熱体１２とウェーハ１１間の距離Ｌが等しくなるように、凸状のカーブに倣って中央部のアクチュエータ１９がより多く伸長するので、図４（ｃ）に示すように、中央部の発熱体１２が凸状に盛り上がる。
【００４７】
また、図５（ａ）に示すように、ウェーハ１１が上に凹状にｈ２だけ反っている場合には、図５（ｂ）に示すように、複数の発熱体１２とウェーハ１１間の距離Ｌが等しくなるように、凹状のカーブに倣って中央部のアクチュエータ１９がより多く収縮するので、中央部の発熱体１２が凹状に沈下する。
【００４８】
更に、図６（ａ）に示すように、ウェーハ１１がＭ字状にｈ３だけうねっている場合には、図６（ｂ）に示すように、複数の発熱体１２とウェーハ１１間の距離Ｌが等しくなるように、Ｍ字状のカーブに倣ってアクチュエータ１９が伸縮するので、外周部の発熱体１２が盛り上がり、中央部の発熱体１２が沈下する。
【００４９】
ウェーハ１１の直径が、例えば３００ｍｍφ、発熱体１２の大きさが、例えば１０ｍｍ□のとき、約７００個の発熱体１２を格子状に敷き詰めることにより、ウェーハ１１を加熱できる加熱ステージ１３が構成される。
【００５０】
ウェーハ１１の反り量ｈ１〜ｈ３が、例えば１００μｍ程度の場合には、アクチュエータ１９の伸縮量も１００μｍ程度必要となる。
【００５１】
圧電セラミックスを１００μｍ程度の薄い層にして電極で挟み、それを数百〜千層ほど積層することによりアクチュエータ１９が構成される。
【００５２】
以上説明したように、本実施例では、昇降自在な複数の発熱体１２を有する過熱ステージ１３により、反り分布による複数の発熱体１２とウェーハ１１間の距離のばらつきを補正することができる。
【００５３】
その結果、ウェーハ１１の面内温度分布の不均一が補償されるので、レジストパターン寸法のバラツキが減少し、所望のレジストパターン寸法が得られる。
【００５４】
従って、レジストパターン寸法不良となったウェーハを救済するために、リソグラフィー工程におけるリワーク率を低減することができる。
【００５５】
ここでは、アクチュエータ１９が圧電素子ユニットを有する場合について説明したが、エアシリンダ式アクチュエータや電磁式アクチュエータであっても構わないが、圧電素子ユニットが消費電力、サイズ、扱い易さ等の点で適当であり、好ましい。
【００５６】
また、発熱体１２がヒータ３１を内蔵した抵抗加熱方式である場合について説明したが、その他の加熱方式、例えば赤外線ランプ加熱方式でも構わない。
【００５７】
更に、ギャップセンサ２１をウェーハ１１の中心から放射状に配置した場合について説明したが、その他の配置、例えば升目状に配置しても構わない。
【実施例２】
【００５８】
本発明の実施例２について図７および図８を用いて説明する。図７は本発明の実施例２に係る熱処理装置を示す図で、図７（ａ）はその平面図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＢ−Ｂ線に沿って切断し、矢印方向に眺めた断面図、図８は熱処理方法を示すフローチャートである。
【００５９】
本実施例において、上記実施例１と同一の構成部分には同一符号を付してその部分の説明は省略し、異なる部分について説明する。
【００６０】
本実施例が実施例１と異なる点は、ウェーハの温度を検出する温度検出手段を有することにある。
【００６１】
即ち、図７に示すように、本実施例の熱処理装置５０は、隣接して格子状に配列された複数の発熱体１２を有する加熱ステージ５１と、加熱ステージ５１に載置されたウェーハ１１の温度を非接触で検出する温度検出手段５２とを具備している。
【００６２】
温度検出手段５２は、温度センサ５３と、温度センサ５３の検出信号から複数の発熱体１２に対応したウェーハ１１の温度分布データを、例えば補間法により作成し、作成された温度分布データを制御手段１６に送出する温度算出部５４とを有している。
【００６３】
温度センサ５３は、レジストベークの場合のウェーハ温度が、１００〜２００℃程度なので、例えば焦電素子や、遠赤外線領域に受光感度を有するＩｎＡｓ、ＨｇＣｄＴｅ等の半導体素子が利用できるが、精度を確保するために予め熱電対を貼り付けたダミーウェーハを用いてウェーハ温度を較正しておくことが望ましい。
【００６４】
図８に示すように、本実施例の熱処理方法では、図３に示すステップＳ０２に従いウェーハ１１を加熱ステージ５１に載置し、温度センサ５３によりウェーハ１１の複数箇所の温度を測定する（ステップ１０）。
【００６５】
次に、測定された複数の温度データから、補間法により複数の発熱体１２に対応したウェーハ１１の温度分布データΔＴ１が作成される（ステップＳ１１）。
【００６６】
次に、図９に示す予め定めたウェーハ１１の温度と発熱体１２間の距離との関係、例えば１℃／１０μｍに基づいて、温度分布ΔＴ１を仮想的な距離分布に変換し、複数の発熱体１２とウェーハ１１との仮想的な距離が等しくなるように複数の発熱体１２の高さの修正量を求める（ステップ１２）。
【００６７】
次に、修正量に基づいてアクチュエータ１９が駆動され、複数の発熱体１２の高さがそれぞれ調整される（ステップＳ１３）。
【００６８】
図１０は、修正量に基づいてアクチュエータ１９を駆動し、複数の発熱体１２の高さを調整して熱処理する工程を模式的に示す断面図である。
【００６９】
図１０（ａ）に示すように、熱処理前のウェーハ１１の温度分布ΔＴ１が、ウェーハ１１の中央部の温度が高く、外周部の温度が低い上に凸形状の場合には、図１０（ｂ）に示すように、外周部のアクチュエータ１９が伸長し、中央部のアクチュエータ１９が収縮するので、外周部の発熱体１２が盛り上がり、中央部の発熱体１２が沈下する。
【００７０】
これにより、外周部の発熱体１２とウェーハ１１間の距離Ｌ２、Ｌ３が中央部の発熱体１２とウェーハ１１間の距離Ｌ１より短くなり、より強く加熱されるので均一な温度分布ΔＴ２を得ることが可能である。
【００７１】
以上説明したように、本実施例では、ウェーハ１１の温度を直接測定して、複数の発熱体１２とウェーハ１１間の距離をそれぞれ調整しているので、ウェーハ１１の反り以外の温度変動要因を抑えることができる利点がある。
【００７２】
ここでは、ウェーハ１１が反りの影響が無視できる程度に平坦である場合について説明したが、ウエーハ１１の反りの影響が無視できない場合には、距離検出手段１５と温度検出手段５２の両方を具備すればよい。
【００７３】
即ち、始に反り分布データに基づいて複数の発熱体１２とウェーハ１１間の距離が等しくなる第１の修正量を求め、次に温度分布データに基づいて温度分布を仮想距離分布に変換して第２の修正量を求める。
【００７４】
この第１および第２の修正量の和により、複数の発熱体１２とウェーハ１１間の距離を調整することにより、ウェーハに反りがある場合にも均一な温度分布ΔＴ２を得ることが可能である。
【実施例３】
【００７５】
本発明の実施例３について図１１および図１２を用いて説明する。図１１は本発明の実施例３に係る熱処理装置を示す図で、図１１（ａ）はその平面図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のＣ−Ｃ線に沿って切断し、矢印方向に眺めた断面図、図１２は熱処理方法を示すフローチャートである。
【００７６】
本実施例において、上記実施例１と同一の構成部分には同一符号を付してその部分の説明は省略し、異なる部分について説明する。
【００７７】
本実施例が実施例１と異なる点は、外部データに基づいて発熱体とウェーハ間の距離を調整するようにしたことにある。
【００７８】
即ち、図１１に示すように、本実施例の熱処理装置６０は外部データを入手する外部データ入力部６１を具備している。
【００７９】
外部データ入力部６１は、例えば被熱処理ウェーハ上に形成された複数のレジスト開口パターン寸法データを入手し、複数の発熱体１２に対応したウェーハ１１のレジスト開口パターンの寸法分布データを、例えば補間法により作成し、作成されたレジスト開口パターンの寸法分布データを制御手段１６に送出する。
【００８０】
図１２に示すように、本実施例の熱処理方法では、図３に示すステップＳ０１に続いて、予め測定された複数のレジスト開口パターン寸法データを入手する（ステップ２０）。
【００８１】
次に、入手した複数のレジスト開口パターン寸法データから、補間法により複数の発熱体１２に対応したウェーハ１１のレジスト開口パターンの寸法分布データΔＷ１が作成される（ステップＳ２１）。
【００８２】
次に、図１３に示す予め定めたウェーハ１１の熱処理温度と熱処理後のレジスト開口パターン寸法との関係に基づいて、レジスト開口パターンの寸法分布データΔＷ１をウェーハ１１の仮想温度分布に変換する（ステップＳ２２）。
【００８３】
次に、図９に示すウェーハ１１の温度と発熱体１２との距離の関係に基づいて、仮想温度分布を仮想距離分布に変換し、複数の発熱体１２の高さの修正量を求める（ステップ２３）。
【００８４】
次に、ウェーハ１１が加熱ステージ５１に載置される（ステップＳ２４）。  
次に、得られた修正量に基づいてアクチュエータ１９が駆動され、複数の発熱体１２のそれぞれの高さが調整される（ステップＳ２５）。
【００８５】
図１４は、修正量に基づいてアクチュエータ１９を駆動し、複数の発熱体１２のそれぞれの高さを調整して熱処理する工程を模式的に示す断面図である。
【００８６】
図１４（ａ）に示すように、熱処理前のウェーハ１１のレジスト開口パターン寸法分布データΔＷ１がウェーハ１１の一方向に傾く、所謂片流れ分布の場合には、図１４（ｂ）に示すように、一方のアクチュエータ１９が収縮し、他方のアクチュエータ１９が伸長するので、一方の発熱体１２が盛り上がり、他方の発熱体１２が沈下する。
【００８７】
これにより、一方の発熱体１２とウェーハ１１間の距離Ｌ２が他方の発熱体１２とウェーハ１１間の距離Ｌ３より短くなるので、ウェーハ１１の一方が他方より強く加熱される。
【００８８】
その結果、一方のレジストの収縮量が他方より大きくなり、均一なレジスト開口パターンの寸法分布ΔＷ２を得ることが可能である。
【００８９】
以上説明したように、本実施例では、レジスト開口パターン寸法を直接測定して、複数の発熱体１２とウェーハ１１間の距離をそれぞれ調整しているので、レジストパターン寸法精度が向上する利点がある。
【００９０】
ここでは、ウェーハ１１が反りによる影響が無視できる程度に平坦である場合について説明したが、ウェーハ１１の反りによる影響が無視できない場合には、レジスト開口パターン寸法データおよび反りデータの両方を入手すればよい。
【００９１】
即ち、始に反りデータに基づいてウェーハ１１と複数の発熱体１２の間のそれぞれの距離が略等しくなる第１の修正量を求め、次にレジスト開口パターン寸法データに基づいて寸法分布を、仮想温度分布を介して仮想距離分布に変換して第２の修正量を求める。
【００９２】
この第１および第２の修正量の和により、複数の発熱体１２とウェーハ１１間の距離を調整することにより、ウェーハに反りがある場合にも均一なレジスト開口パターンの寸法分布ΔＷ２を得ることが可能である。
【００９３】
また、外部データがレジスト開口パターン寸法データの場合について説明したが、ウェーハ１１の反りデータであっても構わない。反りデータの場合には、図３に示すフローチャートに従って熱処理を行なうことができる。
【００９４】
上述した実施例においては、加熱ステージ１３が格子状に配列されたサイズの等しい複数の発熱体１２を有する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、異なるサイズの複数の発熱体であっても構わない。
【００９５】
例えば、ウェーハ１１の反り分布や、ウェーハ上に形成されたレジストパターンの寸法分布の特徴に応じて、変化の大きな領域にはサイズの小さな発熱体を密に配置し、変化の少ない領域にはサイズの大きな発熱体を疎に配置することにより、発熱体１２およびアクチュエータ１９の数を削減しても同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明の実施例１に係る熱処理装置の構成を示す図で、図１（ａ）はその平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線に沿って切断し、矢印方向に眺めた断面図。
【図２】本発明の実施例１に係る発熱体を示す断面図である。
【図３】本発明の実施例１に係る熱処理方法を示すフローチャート。
【図４】本発明の実施例１に係るウェーハを熱処理する工程を示す断面図。
【図５】本発明の実施例１に係るウェーハを熱処理する工程を示す断面図。
【図６】本発明の実施例１に係るウェーハを熱処理する工程を示す断面図。
【図７】本発明の実施例２に係る熱処理装置の構成を示す図で、図７（ａ）はその平面図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＢ−Ｂ線に沿って切断し、矢印方向に眺めた断面図。
【図８】本発明の実施例２に係る熱処理方法を示すフローチャート。
【図９】本発明の実施例２に係るウェーハ温度と発熱体の距離との関係を模式的に示す図。
【図１０】本発明の実施例２に係るウェーハを熱処理する工程を示す断面図。
【図１１】本発明の実施例３に係るに係る熱処理装置の構成を示す図で、図１１（ａ）はその平面図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のＣ−Ｃ線に沿って切断し、矢印方向に眺めた断面図。
【図１２】本発明の実施例２に係る熱処理方法を示すフローチャート。
【図１３】本発明の実施例３に係る熱処理温度とレジスト開口パターン寸法の関係を示す図。
【図１４】本発明の実施例３に係るウェーハを熱処理する工程を示す断面図。
【符号の説明】
【００９７】
１０、５０、６０  熱処理装置
１１  ウェーハ
１２  発熱体
１３、５１  加熱ステージ
１４  支持手段
１５  距離検出手段
１６  制御手段
１７  ベースプレート
１８  ガイドピン
１９  アクチュエータ
２０  アクチュエータ駆動部
２１  ギャップセンサ
３０  筐体
３１  ヒータ
３２  熱電対
３３  絶縁体
３４、３５  リードピン
３６  断熱部
３７  蓋体
３８  ソケット体
３９  温度制御部
５２  温度検出手段
５３  温度センサ
５４  温度算出部
６１  外部データ入力部
６２  レジストパターン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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